一、安全玻璃
按現行標準,鋼化玻璃或夾層玻璃為安全玻璃。
玻璃的理論強度遠大于實際強度。玻璃表面存在很多肉眼看不到的裂紋,深度5μm,寬度只有0.01~0.02μm,稱為格里菲思裂紋。在使用過程中、玻璃彎曲變形時,裂紋會不斷向截面中面擴展,降低玻璃的強度。
二、鋼化玻璃自爆
鋼化玻璃--常規方法是采用物理鋼化,即把玻璃加熱到接近軟化溫度(不低于640℃),然出爐快速冷卻,使玻璃表面產生壓應力,從而提高了玻璃強度。
三、鋼化玻璃自爆原因有兩種:
1、由玻璃中可見缺陷引起的自爆,例如結石、砂粒、氣泡、夾雜物、缺口、劃傷、爆邊等;通過目視檢查,可以進行控制。
2、由玻璃中硫化鎳(NiS)雜質膨脹引起的自爆。自然條件下,硫化鎳以穩定的β- NiS三方晶體溫狀態存在,在鋼化高溫過程中以不穩定α- NiS六方晶體狀態存在(相變溫度為379℃) ,在急冷過程中α- NiS不能轉變為β- NiS。在日常使用過程中,α- NiS會緩慢轉變為β- NiS,并伴隨著2~4%體積膨脹,使玻璃局部產生應力集中而自爆。
由于生產工藝的差別,各個玻璃深化廠制造的鋼化玻璃自爆率高低不同,據不完全了解,一般自爆率在3‰左右。目前無法通過檢驗發現NiS,鋼化玻璃由于硫化鎳引起的自爆較難控制。
四、自爆碎片形狀規律:
破裂裂紋呈放射狀,起始點一般在玻璃中央;
破裂中心有兩小塊多邊形組成的蝴蝶斑,公共邊一般為直線;
兩個蝴蝶斑公共邊側面應有肉眼可見的黑色小顆粒(硫化鎳晶體結石)。
五、熱浸處理(二次熱處理,Heat Soak Test )
通過熱浸處理,既將鋼化玻璃浸入290±10℃的溶液中2小時以上,通過加速α- NiS的相變可引爆有潛在自爆可能的玻璃。德國標準DIN18516在90年版中規定的保溫時間為8小時,而prEN14179-1:2001(E)標準則將保溫時間降到了2小時。
經熱浸處理鋼化玻璃的自爆率可控制在1片/400T~600T,相當于30000~ 45000片6mm厚的玻璃中自爆概率為1片,這種概率應能滿足工程應用的需要。
經熱浸處理的鋼化玻璃,一般要增加10%以上的加工成本?,F行JGJ102第3.4.5條規定鋼化玻璃宜經過二次熱處理,但實際工程應用中較少采用。
六、降低鋼化玻璃的表面應力
國內廠家一般將鋼化玻璃表面張力設定在100MPa左右,實際情況可能更高一些。鋼化玻璃自身的張應力約為32MPa~46MPa,玻璃的抗張強度是59MPa~62MPa,只要硫化鎳膨脹產生的張力在30MPa,則足以引發自爆。若降低其表面應力,相應地會降低鋼化玻璃本身自有的張應力,從而有助于減少自爆的發生。
美國標準ASTMC1048中規定鋼化玻璃的表面應力范圍為大于69MPa;半鋼化(熱增強)玻璃為24MPa~52MPa。我國今年3月1日實施的新國家標準GB15763.2-2005《建筑用安全玻璃第2部分:鋼化玻璃》要求其表面應力不應小于90MPa.這比此前老標準中規定的95MPa降低了5MPa,有利于減少自爆。
七、夾層玻璃值得廣泛推廣應用
“工作狀態強而不裂、破碎狀態散而不落”應作為高層建筑玻璃應用的基本原則。夾層玻璃具有較高強度、隔聲性能、抗沖擊性能、防飛散性能。